[发明专利]直流电压测试器及对直流电压进行测试的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电压测试技术领域，尤其涉及一种高精度低成本直流电压测试器及对直流电压进行测试的方法。

背景技术

普通电压表是采用电流表装配的，电流表的内阻很小，那么串连一个大的电阻，就可以直接并联连接到需要量取电压的两点，根据欧姆定律的关系可以知道，电流表显示的电流正比于外部电压，所以就可以测量出电压了，这种测量的情况往往由于输入电阻与输出电阻的比值关系而导致误差。同时，由于市面上的电压表往往集成到了万用表中，或者单独的电压表也集成了很多其他的功能，往往价格昂贵。而且，电压表一般独立存在，很难集成到系统中。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述存在误差、成本高和很难集成到系统中等问题，本发明提供了一种高精度低成本直流电压测试器及对直流电压进行测试的方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种直流电压测试器，该电压测试器包括高分辨率模数转换器、高精度稳压源和串口输出电路，其中高精度稳压源和串口输出电路分别连接于高分辨率模数转换器，高分辨率模数转换器将高精度稳压源的参考电压与接收的输入电压进行比较，得出比较数据，然后将该比较数据转化为数字信号并通过串口输出电路输出。

上述方案中，所述高分辨率模数转换器用于将输入的模拟电压转化为数字信号，并输出给串口输出电路。

上述方案中，所述高精度稳压源用于给高分辨率模数转换器提供高精度的参考电压。所述高精度稳压源由高精度参考电压芯片实现，为高分辨率模数转换器提供高精度的参考电压，从而为高分辨率模数转换器的高分辨率提供标准的电压参考源。

上述方案中，所述串口输出电路用于将高分辨率模数转换器产生的数字信号以串口的形式输出给外部端口。所述串口输出电路包括三根信号线：启/闭线、时钟线和数据线，启/闭线决定了高分辨率模数转换器对输入电压的比较与转化，时钟线与数据线传递输入电压的数字信号。

为达到上述目的，本发明还提供了一种对直流电压进行测试的方法，该方法包括：

步骤1：输入待测直流电压；

步骤2：高分辨率模数转换器将输入的待测直流电压与高精度稳压源的参考电压进行比较，运算得出该待测直流电压对应的数字信号；

步骤3：高分辨率模数转换器将该数字信号通过串口输出电路输出；

步骤4：对输出的该数字信号进行数据处理，得到直流电压值。

上述方案中，所述对输出的该数字信号进行数据处理，得到直流电压值，是根据该数字信号得出直流电压与参考电压的比例关系，再乘以参考电压即可得出直流电压值。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的直流电压测试器及对直流电压进行测试的方法，采用高分辨率ADC代替电流表测量电压，高分辨率ADC可以对输入电压进行极细的划分，将输入电压与参考电压进行反复比较，从而将输入电压与参考电压的比值关系转化为数字信号输出，实现对直流电压的高精度低成本测量。

2、本发明提供的直流电压测试器及对直流电压进行测试的方法，因为分辨率很高且成本很低，则所选择的ADC转化速率很低，而这并不影响对稳定的直流电压的测量。对于输出的数字信号经过换算与参考电压进行对比便能得出输入电压的电压值。串口输出数字信号，可以使电压测试器方便与其他系统集成，在单片机或主控电脑的帮助下能很快得到输入电压值，并加以利用、运算。因此，本发明大幅度降低直流电压测试的成本，且结构简单，精度高。

3、随着微电子技术的发展，当电压测试被要求集成到测试系统中时，本发明提供的直流电压测试器及对直流电压进行测试的方法将会有更大的潜力。

附图说明

图1是本发明提供的低成本直流电压测试器的结构示意图；

图2是依照本发明实施例的量程范围为0-4.096V、分辨率为14bit的低成本直流电压测试器的结构示意图；

图3是采用本发明提供的电压测试器与采用常用万用表对直流电压进行测量的对比示意图；

图4是采用本发明提供的电压测试器与采用常用万用表对直流电压进行测量得到的电压值的对比曲线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。